WCDMA系统上行接收机中多径搜索的算法研究

论文摘要

为了满足更高速率的数据传输,WCDMA系统引入HSPA演进技术,大大提高了用户接入速率和系统容量。在上行链路增加了16QAM、boosting等技术使峰值比特速率达到11.4Mbps,CPC技术缓解了上行用户间的干扰,提高了系统容量。对于更小的扩频因子和更高阶的调制方式,传统的RAKE接收机不能满足3GPP协议要求,GRAKE接收机在RAKE接收机的基础上进行改进,通过增加虚拟的噪声Finger来消除符号间干扰,并对有色噪声进行白化处理。本文在分析无线传播环境的基础后,对WCDMA上行接收机中RAKE接收基础和GRAKE接收技术进行详细分析。研究和讨论了RAKE接收机中信道估计、SIR估计、频偏估计频偏补偿、MRC等关键技术的算法,并给出了各种实际情况下的参数配置。此后,为满足高速数据速度的协议要求,提出了GRAKE技术。对GRAKE接收技术的基本原理进行详细分析,并给出了噪声Finger产生的具体算法。接下来对影响接收机重要模块的多径搜索技术进行了算法分析和仿真,在算法性能和资源方面综合考虑,使多径搜索算法在系统实现上得以保证。并且根据HSPA的特点,优化多径搜索算法性能,对门限计算、峰值检测中旁瓣抑制等算法进行改进。并在传统插值的基础上提出了搜索多径准确度更高的EOL插值。文中对于算法的改进和提出,均进行了仿真分析,并得出了合理的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪 论
• 1.1 WCDMA 技术概括
• 1.2 WCDMA 标准的演进
• 1.3 UMTS 结构和接口
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 第2章 无线传播环境特性
• 2.1 引言
• 2.2 路径损耗和阴影衰落
• 2.2.1 路径损耗
• 2.2.2 阴影衰落
• 2.3 多径衰落
• 2.3.1 多径衰落模型
• 2.3.2 衰落速度
• 2.3.3 多普勒频移和时延扩展
• 2.4 本章小结
• 第3章 WCDMA 上行接收机
• 3.1 引言
• 3.2 WCDMA 物理层信道和关键技术
• 3.2.1 上行物理层信道结构
• 3.2.2 WCDMA 演进中的上行关键技术
• 3.3 RAKE 接收机
• 3.3.1 RAKE 接收机基本原理
• 3.3.2 信道估计
• 3.3.3 SIR 估计
• 3.3.4 频偏估计和频偏补偿
• 3.3.5 MRC
• 3.4 GRAKE 接收机
• 3.4.1 GRAKE 接收基本原理
• 3.4.2 噪声Finger
• 3.5 本章小结
• 第4章 多径搜索算法及性能
• 4.1 引言
• 4.2 多径搜索基本原理简介
• 4.2.1 上行扰码
• 4.2.2 搜索器结构
• 4.3 多径检测算法
• 4.3.1 搜索窗
• 4.3.2 相干和非相干积分
• 4.4 多径管理算法
• 4.4.1 IIR 滤波
• 4.4.2 门限计算
• 4.4.3 峰值检测
• 4.4.4 插值
• 4.4.5 搜索窗调整
• 4.5 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 附录A: SIR 估计的理论推导
• 致谢